Variations volumiques des matrices cimentaires aux très jeunes âges : approche expérimentale des aspects physiques et microstructuraux
Résumé
The shrinkage of cement paste is often the main origin of numerous cracking that have been
observed in structures made of concrete. In this research we were interested only to study the
autogenous shrinkage at early ages, its effects on the structure, parameters that influence the
amplitude of this type of shrinkage and its origin.
Autogenous shrinkage is a physical consequence of the so called Le Chateliers contraction,
and it is a phenomenon well known in the industry of cements. In concretes in which W/C
ratio is around 0.5, the effects of this shrinkage are negligible. The development and the use
more and more frequent of concretes of high and very high performances pose new problems
on the apparition and the measure of the autogenous shrinkage.
In the first and second chapters, we examined briefly the literature which concerning
structuring of cement paste to its different stages, mechanisms of hydration process, the
different types of shrinkage and the technique to measure every one, factors that influence the
shrinkage.
In the third chapter we have developed a method that permits to measure volume variations
since the end of the mixing continue on a period of active time until three days. In this thesis
we present results obtained on a formulation of ultra high performance mortar, results from
various mortars and cement pastes.
In the fourth chapter, microstructural, chemical, mineralogical, and physical analyses are
presented also. They permit to give interpretation on the origin of autogenous shrinkage. In
the same way the effect of additions of C3A on the same type of clinker, finally a comparative
study has been made.
observed in structures made of concrete. In this research we were interested only to study the
autogenous shrinkage at early ages, its effects on the structure, parameters that influence the
amplitude of this type of shrinkage and its origin.
Autogenous shrinkage is a physical consequence of the so called Le Chateliers contraction,
and it is a phenomenon well known in the industry of cements. In concretes in which W/C
ratio is around 0.5, the effects of this shrinkage are negligible. The development and the use
more and more frequent of concretes of high and very high performances pose new problems
on the apparition and the measure of the autogenous shrinkage.
In the first and second chapters, we examined briefly the literature which concerning
structuring of cement paste to its different stages, mechanisms of hydration process, the
different types of shrinkage and the technique to measure every one, factors that influence the
shrinkage.
In the third chapter we have developed a method that permits to measure volume variations
since the end of the mixing continue on a period of active time until three days. In this thesis
we present results obtained on a formulation of ultra high performance mortar, results from
various mortars and cement pastes.
In the fourth chapter, microstructural, chemical, mineralogical, and physical analyses are
presented also. They permit to give interpretation on the origin of autogenous shrinkage. In
the same way the effect of additions of C3A on the same type of clinker, finally a comparative
study has been made.
Le retrait de la pâte de ciment est souvent à lorigine de nombreuses fissurations observées
dans les structures en béton. Dans le cadre de cette étude nous nous sommes intéressés
uniquement à létude du retrait endogène aux jeunes âges, ses effets sur la microstructure, les
paramètres qui influencent sa cinétique, lamplitude et lorigine de ce type de retrait.
Le retrait endogène, conséquence de la contraction « Le Chatelier », est un phénomène bien
connu de lindustrie cimentière. Dans les bétons confectionnés avec un rapport E/C de lordre
de 0.5, les effets de ce retrait sont inexistants. Le développement et lutilisation de plus en
plus fréquente des bétons à hautes et à très hautes performances posent de nouveaux
problèmes sur lapparition et la mesure du retrait endogène.
Dans les premier et second chapitres, nous avons examiné la littérature concernant la
structuration de la pâte de ciment à différentes étapes, les mécanismes dhydratation, les
différents types de retraits, les techniques de mesure associées et les facteurs qui influencent
ce dernier.
Dans le troisième chapitre, nous avons présenté une méthode que nous avons mise au point.
Elle permet de mesurer les variations volumiques dès la fin du gâchage et sur une période de
temps allant jusqu'à trois jours. Dans ce mémoire, nous présentons les résultats obtenus à
partir dune formulation de mortier à ultra hautes performances (UHP) et des résultats obtenus
à partir de pâtes de ciment et de mortiers.
Dans le quatrième chapitre, des analyses microstructurales, chimiques, minéralogiques, et
physiques sont également présentées. Elles permettent de donner quelques indices sur
lorigine du retrait endogène. Parallèlement nous avons présenté des résultats obtenus sur
leffet dajout de C3A dans un clinker, leffet de la finesse Blaine et finalement les résultats de
létude comparative entre différentes catégories de ciment.
dans les structures en béton. Dans le cadre de cette étude nous nous sommes intéressés
uniquement à létude du retrait endogène aux jeunes âges, ses effets sur la microstructure, les
paramètres qui influencent sa cinétique, lamplitude et lorigine de ce type de retrait.
Le retrait endogène, conséquence de la contraction « Le Chatelier », est un phénomène bien
connu de lindustrie cimentière. Dans les bétons confectionnés avec un rapport E/C de lordre
de 0.5, les effets de ce retrait sont inexistants. Le développement et lutilisation de plus en
plus fréquente des bétons à hautes et à très hautes performances posent de nouveaux
problèmes sur lapparition et la mesure du retrait endogène.
Dans les premier et second chapitres, nous avons examiné la littérature concernant la
structuration de la pâte de ciment à différentes étapes, les mécanismes dhydratation, les
différents types de retraits, les techniques de mesure associées et les facteurs qui influencent
ce dernier.
Dans le troisième chapitre, nous avons présenté une méthode que nous avons mise au point.
Elle permet de mesurer les variations volumiques dès la fin du gâchage et sur une période de
temps allant jusqu'à trois jours. Dans ce mémoire, nous présentons les résultats obtenus à
partir dune formulation de mortier à ultra hautes performances (UHP) et des résultats obtenus
à partir de pâtes de ciment et de mortiers.
Dans le quatrième chapitre, des analyses microstructurales, chimiques, minéralogiques, et
physiques sont également présentées. Elles permettent de donner quelques indices sur
lorigine du retrait endogène. Parallèlement nous avons présenté des résultats obtenus sur
leffet dajout de C3A dans un clinker, leffet de la finesse Blaine et finalement les résultats de
létude comparative entre différentes catégories de ciment.
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